TWI611224B - 偏光板 - Google Patents
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Abstract
本發明之偏光板,係於偏光膜的至少單面上具備保護膜,其中,前述偏光膜之每單位膜厚的穿刺強度為5.8gf/μm以上,前述偏光板的端面經切削加工。
Description
本發明係關於一種可用來作為構成液晶顯示裝置等之一個光學構件之偏光板。
偏光板係被廣泛使用來作為液晶顯示裝置等的顯示裝置中之偏光的供給元件,此外,並被廣泛使用來作為偏光的檢測元件。偏光板一般係使用接著劑將保護膜貼合於偏光膜之單面或雙面而構成者。近年來,伴隨著液晶顯示裝置的薄型化,亦逐漸要求偏光板的薄型化。
在將偏光板適用在液晶顯示裝置時,通常會配合液晶單元,裁切成例如長方形等之形狀及預定之尺寸。從設計性之觀點來看,隨著TV或手機的邊框變窄,對偏光板的尺寸精度之要求亦逐漸強烈。為了滿足該要求,亦探討對端面(切斷面)進行切削加工而精加工之作法。此外,為了去除因裁切時的壓力所造成之黏著劑或接著劑的滲出,例如於日本特開2001-54845號公報(專利文獻1)中,係揭示有:重疊複數片偏光板,並且在使旋轉刀刃的刀刃面朝向端面之狀態下,藉由旋轉刀刃來精加工地切削端面。
於偏光板的裁切時及切削時,已知有因裁切刃或切削刃而使偏光膜產生破裂等之缺失。日本特開2004-29367號公報(專利文獻2)中,係記載有:於偏光板的裁切時為免產生偏光片的破裂,乃控制裁切時之偏光板的彈性率。日本特開2009-37228號公報(專利文獻3)中,係記載有:未免以強力切削加工痕為起點而於偏光膜產生微小龜裂,藉由雷射對外周端面進行裁切加工。
[專利文獻1]日本特開2001-54845號公報
[專利文獻2]日本特開2004-29367號公報
[專利文獻3]日本特開2009-37228號公報
如第5圖所示,偏光板中,係於切削加工端面時,依切削條件的不同,有時偏光膜會被切削工具所削取並產生脫落之缺失(以下亦稱為「剝落龜裂」)。
本發明之目的在於提供一種於端面的切削加工時,偏光膜不易產生剝落龜裂之偏光板。
本發明係提供以下所示之偏光板。
[1]一種偏光板,係於偏光膜的至少單面上具備保護膜,其中,
前述偏光膜之每單位膜厚的穿刺強度為5.8gf/μm以上,前述偏光板的端面經切削加工。
[2]如[1]所述之偏光板,其中前述偏光膜的厚度為10μm以下。
[3]如[1]或[2]所述之偏光板,其中前述偏光板係於前述偏光膜的雙面上具備前述保護膜。
[4]如[1]~[3]所述之偏光板,其中前述偏光板與前述保護膜透過活性能射線硬化性接著劑而貼合。
根據本發明之偏光板,可提供一種於端面的切削加工時,偏光膜不易產生剝落龜裂之偏光板。
1a、1b、1c、1d、1e、1f‧‧‧切削部
2‧‧‧單面附保護膜之偏光板
3‧‧‧雙面附保護膜之偏光板
5‧‧‧偏光膜
6‧‧‧第1接著劑層
7‧‧‧第1保護膜
8‧‧‧第2接著劑層
9‧‧‧第2保護膜
10‧‧‧切削工具
10a‧‧‧支撐台
30‧‧‧支撐部
31‧‧‧基板
32‧‧‧框
33‧‧‧旋轉台
34‧‧‧缸筒
35‧‧‧輔助具
A‧‧‧旋轉軸
B‧‧‧切削刃
S‧‧‧設置面
第1圖係顯示本發明之偏光板之層構成的一例之概略剖面圖。
第2圖係顯示本發明之偏光板之層構成的其他一例之概略剖面圖。
第3圖(a)及(b)係顯示本發明的實施形態所使用之切削工具的一例之側視圖及前視圖。
第4圖係顯示具備第3圖所示之切削工具之端面加工裝置之概略立體圖。
第5圖係顯示因切削加工而產生剝落龜裂之偏光板的端面之光學顯微鏡照片。
[偏光板]
第1圖係顯示本發明之偏光板之層構成的一例之概略剖面圖。如第1圖所示之偏光板2般,本發明之偏光板,可為具備:偏光膜5、以及積層於其一方的面上之第1保護膜7之單面附保護膜之偏光板。第1保護膜7係可透過第1接著劑層6而積層於偏光膜5上。
此外,本發明之偏光板,可於偏光膜5之另一方的面上更貼合保護膜者,具體而言,如第2圖所示之偏光板3般,亦可為具備:偏光膜5、積層於其一方的面上之第1保護膜7、以及積層於另一方的面上之第2保護膜9之雙面附保護膜之偏光板。第2保護膜9係可透過第2接著劑層8而積層於偏光膜5上。以下,在不需區分第1保護膜7與第2保護膜9時,稱為「保護膜」,此外,在不需區分第1接著劑層6與第2接著劑層8時,稱為「接著劑層」。
本發明之偏光板,其特徵在於偏光膜5之每單位膜厚的穿刺強度為5.8gf/μm以上,且偏光板的端面被切削加工。藉由使偏光膜之每單位膜厚的穿刺強度成為5.8gf/μm以上,於偏光板之端面的切削加工時,可抑制偏光膜5產生剝落龜裂。偏光膜的穿刺強度較佳為5.8gf/μm以上15.0gf/μm以下,尤佳為5.8gf/μm以上10.0gf/μm以下,更佳為5.8gf/μm以上7.0gf/μm以下。
本發明之偏光板係當組裝於液晶顯示裝置等之圖像顯示裝置時,可為配置在液晶單元等之圖像顯示
元件的觀看(前面)側之偏光板,或是配置在圖像顯示元件的背面側(例如液晶顯示裝置的背光側)之偏光板。
(1)偏光膜
偏光膜可為使雙色性色素吸附配向於經單軸拉伸之聚乙烯醇系樹脂層。偏光膜通常係厚度為20μm以下時,可實現偏光板的薄膜化。本發明中,較佳為厚度10μm以下的偏光膜,尤佳為8μm以下。由於偏光膜愈薄愈容易產生剝落龜裂,所以當厚度為10μm以下時,可抑制因本發明所致之剝落龜裂發生之效果會更加顯著。
上述聚乙烯醇系樹脂係可使用使聚乙酸乙烯酯系樹脂皂化者。聚乙酸乙烯酯系樹脂係除了乙酸乙烯酯的均聚物之聚乙酸乙烯酯之外,可例示出乙酸乙烯酯以及可與該乙酸乙烯酯共聚合之其他單體的共聚物。可與乙酸乙烯酯共聚合之其他單體,例如可列舉出不飽和羧酸、烯烴、乙烯醚、不飽和磺酸、具有銨基之丙烯醯胺等。
聚乙烯醇系樹脂的皂化度可為80莫耳%以上的範圍,較佳為90.0~99.5莫耳%的範圍,更佳為94~99莫耳%的範圍。聚乙烯醇系樹脂可為一部分經改質之改質聚乙烯醇,例如可列舉出以乙烯及丙烯等之烯烴;丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等之不飽和羧酸;不飽和羧酸的烷酯及丙烯醯胺將聚乙烯醇系樹脂改質者等。聚乙烯醇系樹脂的平均聚合度,較佳為100~10000,尤佳為1500~8000,更佳為2000~5000。
偏光膜所含有(吸附配向)之雙色性色素,可
為碘或雙色性有機染料,可使用以往一般所知者。雙色性色素可僅單獨使用1種或併用2種以上。
本發明中,偏光膜係採用每單位膜厚的穿刺強度為5.8gf/μm以上者。此每單位膜厚的穿刺強度,意指將穿刺具垂直地穿刺於偏光膜,且偏光膜沿著該拉伸軸(吸收軸)裂開時之強度,例如可藉由具備載入單元之壓縮試驗機來測定。壓縮試驗機的例子,可列舉出Kato Tech股份有限公司製的手持式壓縮試驗機"KES-G5型"、島津製作製的小型桌上試驗機"EZ Test"等。
測定所使用之偏光膜,可為積層保護膜以形成偏光板化之前者,或是從以接著劑等積層有保護膜之偏光板來去除保護膜者。從偏光板去除保護膜之方法,可使用:在不對偏光膜造成損害下,使用溶劑以溶解保護膜之方法;或是浸漬在與接著劑的親和性佳之溶液以剝離保護膜之方法等之以往所知的方法。
測定係將偏光膜夾持在形成有穿刺輔助具可通過之直徑15mm以下的圓形開孔之2片樣本台座之間來進行。穿刺輔助具較佳為圓柱狀的棒,且具備接觸於其偏光膜之前端為球形或半球形之穿刺針。前端的球形部或半球形部係直徑較佳為0.5mm φ以上5mm φ以下。此外,該曲率半徑較佳係大於0R並小於0.7R。壓縮試驗機的穿刺速度,較佳為0.05cm/秒以上0.5cm/秒以下。
穿刺強度的測定係可將該試驗片固定在夾具,並從偏光膜之主面的法線方向穿刺,然後測定與拉伸
方向(吸收軸方向)呈水平地裂開一處時之強度。測定係可對5個以上的偏光膜試驗片進行,並求取該平均值作為穿刺強度。以測定所使用之偏光膜的膜厚除上所測定之穿刺強度,藉此,可算出每單位膜厚的穿刺強度。該方法中,由於可將偏光膜往穿透軸方向拉引而定量地測定在吸收軸方向裂開時之斷裂強度,所以可測定至目前為止因偏光膜容易裂開而無法測定之穿透軸方向的強度。
每單位膜厚的穿刺強度,可藉由降低製造偏光膜時的拉伸倍率,或在50~80℃,尤佳為50~70℃的高溫下進行乾燥處理而提高。每單位膜厚的穿刺強度未達5.8gf/μm時,於偏光板之端面的切削加工時,會有偏光膜產生剝落龜裂之比率變高之傾向。
本發明之偏光板,藉由採用每單位膜厚的穿刺強度為5.8gf/μm以上之偏光膜,可提高偏光膜本身的強度,即使進行偏光板之端面的切削加工,亦可抑制偏光膜產生剝落龜裂之情形。
(2)保護膜
於上述偏光膜的至少單面上,積層有保護膜。當於偏光膜的單面上積層保護膜(第1保護膜),並於另一方的面上積層其他保護膜(第2保護膜)時,第2保護膜可使用與第1保護膜相同者,亦可使用其他樹脂膜。第1保護膜及第2保護膜可分別為由熱塑性樹脂所構成之透明樹脂膜。熱塑性樹脂例如可列舉出:以聚丙烯系樹脂為例之鏈狀聚烯烴系樹脂及環狀聚烯烴系樹脂等之聚烯烴系樹脂;纖維
素三乙酸酯及纖維素二乙酸酯等之纖維素酯系樹脂;聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯及聚對苯二甲酸丁二酯等之聚酯系樹脂;聚碳酸酯系樹脂;(甲基)丙烯酸系樹脂;或此等之混合物、共聚物等。
環狀聚烯烴系樹脂通常以環狀烯烴作為聚合單元所聚合之樹脂的總稱,例如可列舉出日本特開平1-240517號公報、日本特開平3-14882號公報、日本特開平3-122137號公報等所記載之樹脂。列舉出環狀聚烯烴系樹脂的具體例,有環狀烯烴的開環(共)聚合物、環狀烯烴的加成聚合物、乙烯及丙烯等的鏈狀烯烴與環狀烯烴之共聚物(具代表性者有隨機共聚物)、以及以不飽和羧酸或該衍生物將此等予以改質之接枝聚合物、以及此等之氫化物等。當中可使用:使用降莰烯或多環降莰烯系單體等之降莰烯系單體作為環狀烯烴之降莰烯系樹脂為較佳。
環狀聚烯烴系樹脂可使用各種市售製品。環狀聚烯烴系樹脂之市售品的例子,均以商品名稱表示,例如有TOPAS ADVANCED POLYMERS GmbH所生產,於日本由Polyplastic股份有限公司所販售之“TOPAS”(註冊商標)、由JSR股份有限公司所販售之“Arton”(註冊商標)、由Zeon Japan股份有限公司所販售之“ZEONOR”(註冊商標)以及“ZEONEX”(註冊商標)、由三井化學股份有限公司所販售之“Apel”(註冊商標)等。
此外,亦可使用經製膜後之環狀聚烯烴系樹脂膜的市售品作為保護膜。市售品的例子,均以商品名
稱表示,可列舉出:由JSR股份有限公司所販售之“Arton Film”(「Arton」為該公司的註冊商標)、由積水化學工業股份有限公司所販售之“S-SINA”(註冊商標)以及“SCA40”、由Zeon Japan股份有限公司所販售之“ZEONOR Film”(註冊商標)等。
經製膜後之環狀聚烯烴系樹脂膜,可施以如單軸拉伸或雙軸拉伸等之拉伸,或是將液晶層等形成於該膜上而構成為賦予了任意的相位差值之相位差膜。
纖維素酯系樹脂通常為纖維素與脂肪酸之酯。纖維素酯系樹脂的具體例,可列舉出:纖維素三乙酸酯、纖維素二乙酸酯、纖維素三丙酸酯、纖維素二丙酸酯等。此外,亦可使用此等共聚合者,或是羥基的一部分以其他取代基所改質者等。此等之中,特佳為纖維素三乙酸酯(三乙醯纖維素:TAC)。纖維素三乙酸酯有許多市售品,從取得容易性和成本之方面來看亦有利。纖維素三乙酸酯之市售品的例子,均以商品名稱表示,係有:由Fuji Film股份有限公司所販售之“Fujitac(註冊商標)TD80”、“Fujitac(註冊商標)TD80UF”、“Fujitac(註冊商標)TD80UZ”及“Fujitac(註冊商標)TD40UZ”、Konica Minolta股份有限公司製的“KC8UX2M”、“KC2UA”以及“KC4UY”等。
經製膜後之纖維素酯系樹脂膜,亦同樣地可施以單軸拉伸或雙軸拉伸等之拉伸,或是將液晶層等形成於該膜上而構成為賦予任意的相位差值之相位差膜。
(甲基)丙烯酸系樹脂,通常是以甲基丙烯酸酯作為主體之聚合物。甲基丙烯酸系樹脂可為1種甲基丙烯酸酯的均聚物,或是甲基丙烯酸酯與其他甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯等之共聚物。甲基丙烯酸酯可列舉出甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯等之甲基丙烯酸烷酯,該烷基的碳數通常約為1~4。此外,亦可使用甲基丙烯酸環戊酯、甲基丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸環庚酯等之甲基丙烯酸環烷酯;甲基丙烯酸苯酯等之甲基丙烯酸芳酯;甲基丙烯酸環己基甲酯等之甲基丙烯酸環烷基烷酯;甲基丙烯酸苄酯等之甲基丙烯酸芳烷酯。
可構成(甲基)丙烯酸系樹脂之上述其他聚合性單體,例如可列舉出丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯以及丙烯酸酯以外之聚合性單體。丙烯酸酯可使用丙烯酸烷酯,該具體例包含:丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸三級丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸環己酯、丙烯酸2-羥乙酯等之烷基的碳數為1~8之丙烯酸烷酯。烷基的碳數較佳為1~4。(甲基)丙烯酸系樹脂中丙烯酸酯可僅單獨使用1種或併用2種以上。
甲基丙烯酸酯及丙烯酸酯以外之聚合性單體,例如可列舉出於分子內具有1個聚合性碳-碳雙鍵之單官能單體,或是於分子內具有至少2個聚合性碳-碳雙鍵之多官能單體。較佳係使用單官能單體。單官能單體的具體例,包含:苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、鹵化苯
乙烯、羥基苯乙烯等之苯乙烯系單體;丙烯腈、甲基丙烯腈等之乙烯基氰化合物;丙烯酸、甲基丙烯酸、順丁烯二酸酐、伊康酸酐等之不飽和酸;N-甲基順丁烯二醯亞胺、N-環己基順丁烯二醯亞胺、N-苯基順丁烯二醯亞胺等之順丁烯二醯亞胺;甲基烯丙醇、烯丙醇等之烯丙醇;乙酸乙烯酯、氯乙烯、乙烯、丙烯、4-甲基-1-戊烯、2-羥乙基-1-丁烯、甲基乙烯基酮、N-乙烯基吡咯啶酮、N-乙烯基咔唑等之其他單體。
此外,多官能單體的具體例,包含:二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸丁二醇酯、三丙烯酸三羥甲基丙烷酯等之多元醇的聚不飽和羧酸酯;丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、肉桂酸烯丙酯等之不飽和羧酸的烯酯;鄰苯二甲酸二烯丙酯、順丁烯二酸二烯丙酯、三聚氰酸三烯丙酯、異三聚氰酸三烯丙酯等之多質子酸的聚烯酯;二乙烯基苯等之芳香族聚烯基化合物等。甲基丙烯酸酯及丙烯酸酯以外之聚合性單體可僅單獨使用1種或併用2種以上。
(甲基)丙烯酸系樹脂的較佳單體組成,以全部單體量為基準,係甲基丙烯酸烷酯為50~100重量%,丙烯酸烷酯為0~50重量%,此等以外的聚合性單體為0~50重量%,更佳係甲基丙烯酸烷酯為50~99.9重量%,丙烯酸烷酯為0.1~50重量%,此等以外的聚合性單體為0~49.9重量%。
此外,(甲基)丙烯酸系樹脂,為了提高薄膜
的耐久性,可於高分子主鏈具有環結構。環結構較佳為環狀酸酐結構、環狀醯亞胺結構、內酯環結構等之雜環結構。具體可列舉出戊二酸酐結構、琥珀酸酐結構等之環狀酸酐結構、戊二醯亞胺結構、琥珀醯亞胺結構等之環狀醯亞胺結構、丁內酯及戊內酯等之內酯環結構。當提高主鏈中之環結構的含量時,可提高(甲基)丙烯酸系樹脂的玻璃轉移溫度。環狀酸酐結構和環狀醯亞胺結構,可藉由使順丁烯二酸酐或順丁烯二醯亞胺等之具有環狀結構之單體進行共聚合而導入之方法,或是於聚合後藉由脫水、脫甲醇縮合反應來導入環狀酸酐結構之方法,或是使胺化合物反應而導入環狀醯亞胺結構之方法等來導入。具有內酯環結構之樹脂(聚合物),可藉由在調製出於高分子主鏈具有羥基與酯基之聚合物後,藉由加熱且因應必要在有機磷化合物等之觸媒的存在下,使所得之聚合物中的羥基與酯基進行環化縮合而形成內酯環結構之方法來得到。
於高分子主鏈具有羥基與酯基之聚合物,例如可藉由使用2-(羥甲基)丙烯酸甲酯、2-(羥甲基)丙烯酸乙酯、2-(羥甲基)丙烯酸異丙酯、2-(羥甲基)丙烯酸正丁酯、2-(羥甲基)丙烯酸三級丁酯等之具有羥基與酯基之(甲基)丙烯酸酯作為單體的一部分而得到。具有內酯環結構之聚合物之更具體的調製方法,例如記載於日本特開2007-254726號公報。
藉由使含有上述單體之單體組成物進行自由基聚合,可調製出(甲基)丙烯酸系樹脂。單體組成物可
因應必要而含有溶劑或聚合起始劑。
第1保護膜及第2保護膜亦可為增亮膜等之兼具光學功能之保護膜。
增亮膜係以提升液晶顯示裝置等的亮度做為目的而使用,該例子可列舉出:以積層複數片折射率的異向性互為不同之薄膜而使反射率產生異向性之方式所設計之反射型偏光分離薄片、將膽固醇液晶聚合物的配向膜或該配向液晶層支撐於膜基材上之圓偏光分離薄片等。
於第1保護膜及第2保護膜之與偏光膜為相反側的表面上,亦可形成硬塗層、防眩層、抗反射層、抗帶電層及防污層等之等之表面處理層(塗布層)。於保護膜表面形成表面處理層之方法可使用一般所知的方法。
第1保護膜及第2保護膜可互為相同的保護膜或互為不同的保護膜。保護膜為不同時之例子,係有:構成保護膜之熱塑性樹脂的種類至少為相異組合;於保護膜之光學功能的有無或該種類上至少相異之組合;形成於表面之表面處理層的有無或該種類上至少具有相異之組合等。
第1保護膜及第2保護膜的厚度,從偏光板的薄膜化之觀點來看,較薄者為較佳,但過薄時,強度會降低,加工性劣化。因此,第1保護膜及第2保護膜的厚度,較佳為5~90μm,尤佳為60μm以下,更佳為50μm以下。
(3)接著劑層
偏光膜與第1保護膜之積層以及偏光膜與第2保護膜之積層,係分別藉由接著劑層來進行。形成接著劑層之接著劑,可列舉出:藉由紫外線、可見光、電子束、X射線等之活化能射線的照射而硬化之活化能射線硬化性接著劑,將接著劑成分溶解於水或分散於水之水系接著劑等。根據本發明,不隨接著劑的種類而異,均可抑制偏光膜的剝落龜裂。使用活化能射線硬化性接著劑作為接著劑時,較多情形是活化能射線硬化性接著劑的彈性率大於水系接著劑的彈性率,受偏光板之端面的切削加工時之衝擊,於偏光板的端部,在保護膜與接著劑之間或接著劑與偏光膜之間容易產生剝離,而更容易產生偏光膜的剝落龜裂,因此,可抑制偏光膜的剝落龜裂之本發明的效果,在使用活化能射線硬化性接著劑作為接著劑時更加顯著。
採用活化能射線硬化性接著劑時,接著劑層為該硬化物層。接著劑尤佳為以藉由陽離子聚合而硬化之環氧系化合物作為硬化性成分之活化能射線硬化性接著劑,更佳為以環氧系化合物作為硬化性成分之紫外線硬化性接著劑。在此所謂之環氧系化合物,為於分子內具有平均1個以上,較佳為2個以上的環氧基之化合物。環氧系化合物可僅單獨使用1種或併用2種以上。
可適宜地使用之環氧系化合物的例子,包含:藉由使表氯醇反應於對芳香族多元醇的芳香環進行氫化反應所得之脂環型多元醇而得到之氫化環氧系化合物(具有脂環型環之多元醇的縮水甘油醚);脂肪族多元醇或
該環氧烷加成物的聚縮水甘油醚等之脂肪族環氧系化合物;於分子內具有1個以上之鍵結於脂環型環之環氧基之環氧系化合物的脂環型環氧系化合物。
活化能射線硬化性接著劑可更含有自由基聚合性之(甲基)丙烯酸系化合物作為硬化性成分。(甲基)丙烯酸系化合物可列舉出:於分子內具有至少1個(甲基)丙烯醯氧基之(甲基)丙烯酸酯單體;使2種以上的含官能基化合物反應所得,且於分子內具有至少2個(甲基)丙烯醯氧基之(甲基)丙烯酸酯低聚物等之含(甲基)丙烯醯氧基的化合物。
活化能射線硬化性接著劑當包含藉由陽離子聚合而硬化之環氧系化合物作為硬化性成分時,較佳係含有光陽離子聚合起始劑。光陽離子聚合起始劑例如可列舉出芳香族重氮鹽、芳香族錪鹽或芳香族鋶鹽等之鎓鹽;以及鐵-丙二烯錯合物等。此外,當活化能射線硬化性接著劑含有(甲基)丙烯酸系化合物等之自由基聚合性硬化性成分時,較佳係含有光自由基聚合起始劑。光自由基聚合起始劑,例如可列舉出苯乙酮系起始劑、二苯基酮系起始劑、安息香醚系起始劑、噻吨酮系起始劑、氧雜蒽酮、芴酮、樟腦醌、苯甲醛、蒽醌等。
活化能射線硬化性接著劑可因應必要,而含有氧環丁烷、多元醇等之陽離子聚合促進劑、光增感劑、離子捕集劑、抗氧化劑、鎖轉移劑、增黏劑、熱塑性樹脂、填充劑、流動調整劑、可塑劑、消泡劑、抗帶電劑、平坦
化劑、溶劑等之添加劑。
由活化能射線硬化性接著劑所形成之接著劑層的厚度,例如為0.01~10μm,較佳為0.01~5μm,尤佳為2μm以下(例如1μm以下)。
水系接著劑較佳例如為使用聚乙烯醇系樹脂或胺甲酸乙酯樹脂作為主成分之接著劑組成物。由水系接著劑所形成之接著劑層的厚度,通常為1μm以下。
使用聚乙烯醇系樹脂作為接著劑的主成分時,該聚乙烯醇系樹脂係除了經部分皂化聚乙烯醇、經完全皂化聚乙烯醇系樹脂之外,可為經羧基改質之聚乙烯醇、經乙醯乙醯基改質之聚乙烯醇、經羥甲基改質之聚乙烯醇以及經胺基改質之聚乙烯醇等之經改質之聚乙烯醇系樹脂。聚乙烯醇系樹脂係除了對乙酸乙烯酯的均聚物之聚乙酸乙烯酯進行皂化處理所得之乙烯醇均聚物之外,亦可為對乙酸乙烯酯及可與該乙酸乙烯酯共聚合之其他單體之共聚物進行皂化處理所得之聚乙烯醇系共聚物。
以聚乙烯醇系樹脂作為接著劑成分之水系接著劑,通常為聚乙烯醇系樹脂的水溶液。接著劑中之聚乙烯醇系樹脂的濃度,相對於水100重量份,通常為1~10重量份,較佳為5重量份以下。
於以聚乙烯醇系樹脂的水溶液所構成之接著劑中,為了提升接著性,較佳係添加多元醛、三聚氰胺化合物、氧化鋯化合物、鋅化合物、乙二醛(Glyoxal)、水溶性環氧樹脂等之硬化性成分或交聯劑。水溶性環氧樹脂
例如可較佳地使用:使表氯醇和由二乙三胺及三乙四胺等之聚烷多胺與己二酸等之二羧酸之反應所得的聚醯胺-胺進行反應而得到之聚醯胺多胺環氧樹脂。該聚醯胺多胺環氧樹脂的市售品,可列舉出田岡化學工業股份有限公司製的“Sumirez Resin(註冊商標)650”及“Sumirez Resin(註冊商標)675”、星光PMC股份有限公司製的“WS-525”等。此等硬化性成分或交聯劑的添加量(一起添加作為硬化性成分及交聯劑時為該合計量),相對於聚乙烯醇系樹脂100重量份,通常為1~100重量份,較佳為1~50重量份。當上述硬化性成分或交聯劑的添加量相對於聚乙烯醇系樹脂100重量份未達1重量份時,接著性提升之效果有降低之傾向,此外,當上述硬化性成分或交聯劑的添加量相對於聚乙烯醇系樹脂100重量份超過100重量份時,接著劑層有脆化之傾向。
此外,當使用胺甲酸乙酯樹脂作為接著劑的主成分時,適當之接著劑組成物的例子,可列舉出聚酯系離子聚合物型胺甲酸乙酯樹脂與具有縮水甘油醚氧基之化合物之混合物。聚酯系離子聚合物型胺甲酸乙酯樹脂,為具有聚酯骨架之胺甲酸乙酯樹脂,並於其中導入少量的離子性成分(親水成分)。該離子聚合物型胺甲酸乙酯樹脂係不使用乳化劑而直接於水中乳化並成為乳液,故適合作為水系接著劑。
(4)端面的切削加工
本發明之偏光板,係對端面施予切削加工者。端面的
切削加工方法只要是使用切削工具之方法即可,並無特別限定。根據本發明之偏光板,使用切削工具對端面進行切削加工時,可抑制所產生之偏光膜的剝落龜裂。偏光板上,係受端面的切削加工而在偏光板端部產生研磨痕。研磨痕雖依切削加工的方法、條件而不同,但例如在觀察偏光板的端部剖面時,相對於偏光板的厚度方向,有時以15°以上90°以下的角度產生切削損傷。
[偏光板的製造方法]
偏光板例如可藉由下列方法來製造。
[a]將具有作為偏光膜的偏光性能之聚乙烯醇系樹脂膜(以下亦稱為「偏光膜」)設為單層膜,從聚乙烯醇系樹脂膜來製作,並將保護膜貼合於該單面或雙面,然後對端面進行切削加工之方法。
[b]將含有聚乙烯醇系樹脂之塗布液塗布於基材膜的至少單面上而形成聚乙烯醇系樹脂層之後,對所得之積層膜施予既定處理,將聚乙烯醇系樹脂層設為偏光膜,並將保護膜貼合於所得之偏光性積層膜後,剝離基材膜,然後對端面進行切削加工之方法。
該方法中,係剝離基材膜之後,亦可於另一方的面貼合保護膜。此時,端面的切削加工係於另一方的面貼合保護膜後進行。
(製造方法[a])
製造方法[a]中,係可以將上述聚乙烯醇系樹脂製膜而成之聚乙烯醇系樹脂膜作為起始原料來製作偏光膜。將聚
乙烯醇系樹脂製膜之方法,例如可採用熔融擠壓法、溶劑澆注法等之一般所知的方法。拉伸前之聚乙烯醇系樹脂膜的厚度,例如約10~150μm。
製造方法[a]例如具備:對聚乙烯醇系樹脂膜進行單軸拉伸之步驟;藉由以雙色性色素將聚乙烯醇系樹脂膜染色以使雙色性色素吸附之步驟;藉由硼酸水溶液來處理吸附有雙色性色素之聚乙烯醇系樹脂膜之步驟;以及以硼酸水溶液進行處理後進行水洗之步驟。
聚乙烯醇系樹脂膜的單軸拉伸,可在雙色性色素的染色前、與染色同時、或是染色後進行。於染色後進行單軸拉伸時,該單軸拉伸可在硼酸處理之前或硼酸處理中進行。此外,亦可在此等複數個階段中進行單軸拉伸。
單軸拉伸係可在周速不同之輥間進行,或是使用熱輥來進行。此外,單軸拉伸可為在大氣中進行拉伸之乾式拉伸,或是使用溶劑,在使聚乙烯醇系樹脂膜膨潤之狀態下進行拉伸之濕式拉伸。拉伸倍率約為4~17倍,較佳為4.5倍以上,此外,更佳為8倍以下。
以雙色性色素將聚乙烯醇系樹脂膜染色之方法,例如可採用將聚乙烯醇系樹脂膜浸漬在含有雙色性色素之水溶液(染色溶液)之方法。聚乙烯醇系樹脂膜係於染色處理前,預先施以浸漬在水之處理(膨潤處理)為較佳。
當使用碘作為雙色性色素時,通常是採用將聚乙烯醇系樹脂膜浸漬在含有碘及碘化鉀之水溶液而進
行染色之方法。該染色水溶液中之碘的含量,通常是水每100重量份約為0.01~1重量份。此外,碘化鉀的含量,通常是水每100重量份約為0.5~20重量份。染色水溶液的溫度通常約20~40℃。此外,於染色水溶液中的浸漬時間(染色時間)通常約20~1800秒。
另一方面,當使用雙色性有機染料作為雙色性色素時,通常是採用將聚乙烯醇系樹脂膜浸漬在含有水溶性雙色性有機染料之染色水溶液中以進行染色之方法。染色水溶液中之雙色性有機染料的含量,通常是水每100重量份約為1×10-4~10重量份,較佳約為1×10-3~1重量份。此染色水溶液亦可含有硫酸鈉等之無機鹽作為染色輔助劑。染色水溶液的溫度,通常約為20~80℃。此外,於染色水溶液中的浸漬時間(染色時間),通常約10~1800秒。
以雙色性色素進行染色後之硼酸處理,係藉由將染色後之聚乙烯醇系樹脂膜浸漬在硼酸水溶液而進行。
硼酸水溶液中之硼酸的量,通常是水每100重量份約為2~15重量份,較佳約為5~12重量份。當使用碘作為雙色性色素時,該硼酸水溶液較佳係含有碘化鉀。硼酸水溶液中之碘化鉀的量,通常是水每100重量份,約為0.1~15重量份,較佳約為5~12重量份。於硼酸水溶液中,可添加硫酸、鹽酸、乙酸、抗壞血酸等作為pH調整劑。於硼酸水溶液中的浸漬時間,通常約為60~1200秒,較佳為150~600秒,尤佳為200~400秒。硼酸水溶液的溫
度,通常為50℃以上,較佳為50~85℃,尤佳為60~80℃。
硼酸處理後之聚乙烯醇系樹脂膜,通常會進行水洗處理。水洗處理例如可藉由將硼酸處理後之聚乙烯醇系樹脂膜浸漬在水中來進行。水洗處理中之水的溫度通常約為5~40℃。此外,浸漬時間通常約為1~120秒。
水洗後施予乾燥處理,可得到偏光膜。乾燥處理係可使用熱風乾燥機或遠紅外線加熱器來進行。乾燥處理的溫度通常約為30~100℃,較佳為50~80℃,乾燥處理的時間通常約為60~600秒,較佳為120~600秒。
藉由乾燥處理,將偏光膜的水分率降低至實用程度。該水分率通常為5~20重量%,較佳為8~15重量%。水分率低於5重量%時,偏光膜會失去可撓性,偏光膜於乾燥後有時會產生損傷或破裂。此外,水分率高於20重量%時,偏光膜的熱穩定性有時會變差。
製造方法[a]中,藉由在拉伸的步驟中降低拉伸倍率,可提升偏光膜之每單位膜厚的穿刺強度。
於上述偏光膜的至少單面上,使用接著劑貼合第1保護膜,並使接著劑硬化而能夠製造偏光板。亦可因應必要,於偏光膜之另一方的面上貼合第2保護膜。
使用活化能射線硬化性接著劑或水系接著劑將第1保護膜及第2保護膜貼合於偏光膜之方法,可列舉出將接著劑塗布於所貼合之2片膜之一方或兩者的貼合面,並藉由該接著劑層來重疊2片膜之方法。接著劑的塗布,例如可採用垂流法、繞線棒塗布法、凹版塗布法、缺
角輪塗布法、刮刀塗布法、模頭塗佈法、浸漬塗布法、噴霧法等。垂流法為一邊將貼合對象的膜往大致垂直方向、大致水平方向、或兩者之間的斜向移動,一邊使接著劑流入於該表面並擴散塗布之方法。藉由接著劑層重疊而成之膜積層體,通常是通過軋輥(貼合輥)等從上下方按壓。
將保護膜貼合於偏光膜時,為了提升接著性,可對保護膜及/或偏光膜的貼合面進行電漿處理、電暈處理、紫外線照射處理、火焰(火炎)處理、皂化處理等之易接著處理,其中,較佳係進行電漿處理、電暈處理或皂化處理。例如當保護膜為由環狀聚烯烴系樹脂所構成時,通常對保護膜的貼合面施予電漿處理或電暈處理。此外,當保護膜為由纖維素酯系樹脂所構成時,通常對保護膜的貼合面施予皂化處理。皂化處理可列舉出浸漬在氫氧化鈉及氫氧化鉀等之鹼水溶液之方法。
使用水系接著劑時,貼合上述膜之後,為了去除由水系接著劑所構成之接著劑層中所含有之水,較佳係實施使膜積層體乾燥之乾燥步驟。乾燥係例如可藉由將膜積層體導入於乾燥爐來進行。乾燥溫度(乾燥爐的溫度),較佳為30~90℃。未達30℃時,會有保護膜容易從偏光膜剝離之傾向。此外,乾燥溫度超過90℃時,會有受熱而使偏光膜的偏光性能劣化之虞。乾燥時間可設為10~1000秒,從生產性之觀點來看,較佳為60~750秒,尤佳為150~600秒。
乾燥步驟後,可設置:於室溫或稍高的溫
度下,例如20~45℃的溫度下使偏光板進行12~600小時的熟化之熟化步驟。熟化溫度一般係設定為低於乾燥溫度。
當使用活化能射線硬化性接著劑時,在貼合上述膜後,可實施使由活化能射線硬化性接著劑所構成之接著劑層硬化之硬化步驟。該接著劑層的硬化可藉由對膜積層體照射活化能射線來進行。活化能射線通常從第1保護膜側照射。活化能射線較佳為紫外線。
活化能射線的光源並無特別限定,較佳為在波長400nm以下具有發光分布之活化能射線,具體而言,可較佳地使用低壓汞燈、中壓汞燈、高壓汞燈、超高壓汞燈、化學燈、黑光燈、微波激發汞燈、金屬鹵化物燈等。
活化能射線對由活化能射線硬化性接著劑所構成之接著劑層之照射強度,可依接著劑的組成而適當地決定,較佳以使對於聚合起始劑的活化為有效之波長區的照射強度成為0.1~6000mW/cm2之方式來設定。當照射強度為0.1mW/cm2以上時,反應時間不會過長,為6000mW/cm2以下時,因從光源所輻射出的熱以及活化能射線硬化性接著劑於硬化時的放熱所產生之接著劑層的黃變或偏光膜的劣化之虞較低。
關於活化能射線的照射時間,亦可依接著劑的組成來適當地決定,但較佳以使以上述照射強度與照射時間之積所表示之累積光量成為10~10000mJ/cm2之方式來設定。當累積光量為10mJ/cm2以上時,可充分地產生來
自光聚合起始劑的活化物質,而更確實地進行硬化反應,為10000mJ/cm2以下時,照射時間不會過長,可維持良好的生產性。
活化能射線的照射,較佳係在不會使偏光膜的偏光度、穿透率及色相、以及保護膜的透明性等之偏光板的諸項機能降低之條件下進行。
將第1保護膜及第2保護膜積層於偏光膜時,可將任一方的保護膜積層於偏光膜後,再積層另一方的保護膜,或是實質上同時將兩保護膜積層於偏光膜。
接著對以上述方式所製造出之單面附保護膜之偏光板或雙面附保護膜之偏光板的端面進行切削加工。藉由切削加工,可提高尺寸精度,並且藉由裁切時的按壓來削取從偏光膜與通常積層於偏光板之分離膜(剝離膜)之間所滲出的黏著劑。切削加工的方法,只要是使用切削工具之方法即可,並無特別限定。
(製造方法[b])
製造方法[b]中,係可藉由將聚乙烯醇系樹脂塗布於基材膜以形成為偏光膜聚乙烯醇系樹脂層,例如可經由樹脂層形成步驟、拉伸步驟、染色步驟、第1貼合步驟、剝離步驟及端面的切削加工步驟來製造偏光板。
將第2保護膜積層於偏光膜之另一方的面時,係只要於剝離步驟後,進行將第2保護膜貼合於偏光膜之另一方的面之第2貼合步驟即可。將保護膜積層於雙面時,可於第1貼合步驟中積層第2保護膜,且於第2貼
合步驟中積層第1保護膜。進行第2貼合步驟時,於第2貼合步驟後進行端面的切削加工步驟。
(樹脂層形成步驟)
本步驟係於基材膜的至少單面上塗布含有聚乙烯醇系樹脂之塗布液後,藉由使其乾燥以形成聚乙烯醇系樹脂層而得到積層膜之步驟。此聚乙烯醇系樹脂層為經由拉伸步驟及染色步驟而成為偏光膜之層。聚乙烯醇系樹脂層,可藉由將含有聚乙烯醇系樹脂之塗布液塗布於基材膜的單面或雙面,並使塗布層乾燥而形成。藉由該塗布來形成聚乙烯醇系樹脂層之方法,從容易得到薄膜的偏光膜之點來看較為有利。
基材膜係可由熱塑性樹脂所構成,其中,較佳是由透明性、機械強度、熱穩定性、拉伸性等優異之熱塑性樹脂所構成。如此之熱塑性樹脂的具體例,可舉例如:鏈狀聚烯烴系樹脂及環狀聚烯烴系樹脂等之聚烯烴系樹脂;聚酯系樹脂;(甲基)丙烯酸系樹脂;纖維素三乙酸酯及纖維素二乙酸酯等之纖維素酯系樹脂;聚碳酸酯系樹脂;聚乙烯醇系樹脂;聚乙酸乙烯酯系樹脂;聚芳酯系樹脂;聚苯乙烯系樹脂;聚醚碸系樹脂;聚碸系樹脂;聚醯胺系樹脂;聚醯亞胺系樹脂;及此等之混合物、共聚物等。
基材膜可為由1種或2種以上的熱塑性樹脂所構成之1層樹脂層所形成之單層構造,或是積層複數層之由1種或2種以上的熱塑性樹脂所構成之樹脂層之多層構造。
鏈狀聚烯烴系樹脂,除了聚乙烯樹脂及聚丙烯樹脂等之鏈狀烯烴的均聚物之外,亦可列舉出由2種以上的鏈狀烯烴所構成之共聚物。由鏈狀聚烯烴系樹脂所構成之基材膜,從容易穩定且高倍率地拉伸之觀點來看為較佳。當中,基材膜尤佳係由聚丙烯系樹脂(丙烯的均聚物之聚丙烯樹脂,或是以丙烯為主體之共聚物)、聚乙烯系樹脂(乙烯的均聚物之聚乙烯樹脂,或是以乙烯為主體之共聚物)等所構成。
可適當地使用作為構成基材膜之熱塑性樹脂的例子之一之以丙烯為主體之共聚物,為丙烯及可與此共聚合之其他單體之共聚物。可與丙烯共聚合之其他單體,例如可列舉出乙烯、α-烯烴。α-烯烴較佳為使用碳數4以上的α-烯烴,尤佳為碳數4~10的α-烯烴。碳數4~10的α-烯烴的具體例,可舉例如:1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯及1-癸烯等之直鏈狀單烯烴;3-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-戊烯及4-甲基-1-戊烯等之分枝狀單烯烴;乙烯基環己烷等。丙烯及可與此共聚合之其他單體之共聚物,可為隨機共聚物或嵌段共聚物。
其他單體的含量,於共聚物中例如為0.1~20重量%,較佳為0.5~10重量%。共聚物中之其他單體的含量,可依循「高分子分析手冊」(1995年,紀伊國屋書店發行)的第616頁所記載之方法,藉由進行紅外線(IR)光譜測定來求取。
上述之中,聚丙烯系樹脂較佳係使用丙烯
的均聚物、丙烯-乙烯隨機共聚物、丙烯-1-丁烯隨機共聚物或丙烯-乙烯-1-丁烯隨機共聚物。
聚丙烯系樹脂的立體規則性較佳係實質為同排或對排。由具有實質為同排或對排的立體規則性之聚丙烯系樹脂所構成之基材膜,其處理性比較良好,並且在高溫環境下機械強度優異。
聚酯系樹脂為具有酯鍵之樹脂,一般是由多元羧酸或該衍生物與多元醇之聚縮合物所構成。多元羧酸或該衍生物,可使用2價的二羧酸或該衍生物,例如可列舉出對苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸二甲酯、萘二羧酸二甲酯等。多元醇可使用2價的二醇,例如可列舉出乙二醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇、環己烷二甲醇等。
聚酯系樹脂的代表例,可列舉出對苯二甲酸與乙二醇的聚縮合物之聚對苯二甲酸乙二酯。聚對苯二甲酸乙二酯雖為結晶性的樹脂,但結晶化處理前的狀態者容易施予拉伸等處理。必要時,可藉由拉伸時或拉伸後的熱處理等來進行結晶化處理。此外,亦可較佳地使用:藉由使其他種類的單體共聚合於聚對苯二甲酸乙二酯的骨架以降低結晶性(或是設為非晶性)之共聚合聚酯。該樹脂的例子,例如可列舉出使環己烷二甲醇或間苯二甲酸共聚合者等。此等樹脂由於拉伸性優異,故可較佳地使用。
列舉出聚對苯二甲酸乙二酯及該共聚物以外之聚酯系樹脂的具體例,例如可列舉出聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸丁二酯、聚對苯二
甲酸三亞甲酯、聚萘二甲酸三亞甲酯、聚對苯二甲酸環己烷二甲酯、及此等之混合物、共聚物等。
(甲基)丙烯酸系樹脂是以具有(甲基)丙烯醯基之化合物為主要構成單體之樹脂。(甲基)丙烯酸系樹脂,例如可列舉出:聚(甲基)丙烯酸甲酯等之聚(甲基)丙烯酸酯;甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸共聚物;甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸酯共聚物;甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯-(甲基)丙烯酸共聚物;甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物(MS樹脂等);甲基丙烯酸甲酯與具有脂環族烴基之化合物之共聚物(例如甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸環己酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸降莰酯共聚物等)。(甲基)丙烯酸系樹脂,較佳係使用以烷基的碳數為1~6之聚(甲基)丙烯酸烷酯為主成分之聚合物,尤佳為使用以甲基丙烯酸甲酯為主成分(50~100重量%,較佳為70~100重量%)之甲基丙烯酸甲酯系樹脂。
聚碳酸酯系樹脂係由單體單位藉由碳酸酯基所鍵結之聚合物所構成之工程塑膠,且為具有高耐衝擊性、耐熱性、阻燃性、透明性之樹脂。聚碳酸酯系樹脂,亦可為用以降低光彈性係數而將聚合物骨架改質之稱為改質聚碳酸酯之樹脂,或是改良波長相依性之共聚合聚碳酸酯等。於聚碳酸酯系樹脂可使用適當的市售品。市售品的例子,均以商品名稱表示,可列舉出帝人化成股份有限公司製的“Panlite”(註冊商標)、Mitsubishi Engineering Plastics股份有限公司製的“Iupilon”(註冊商標)、Sumika
Styron Polycarbonate股份有限公司製的“SD Polyca”(註冊商標)、Dow Chemical股份有限公司製的“Calibre”(註冊商標)等。
以上之中,從拉伸性和耐熱性等觀點來看,可較佳地使用聚丙烯系樹脂。
使用作為基材膜之環狀聚烯烴系樹脂及纖維素酯系樹脂,可援引在保護膜中所敘述之事項。此外,與基材膜相關連且於上述所敘述之鏈狀聚烯烴系樹脂、聚酯系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、聚碳酸酯系樹脂,亦可使用作為保護膜的構成原料。
於基材膜中,除了上述熱塑性樹脂之外,亦可添加任意的適當添加劑。添加劑例如可列舉出紫外線吸收劑、抗氧化劑、潤滑劑、可塑劑、脫模劑、抗著色劑、阻燃劑、成核劑、抗靜電劑、顏料、及著色劑等。
基材膜的厚度可適當地決定,但一般從強度和處理性等之作業性的觀點來看,較佳為1~500μm,尤佳為300μm以下,更佳為200μm以下,最佳為5~150μm。
基材膜的拉伸彈性率,於80℃時較佳為100MPa~1500MPa,尤佳為140MPa~1000MPa,更佳為150MPa~500MPa。拉伸彈性率過小時,於拉伸加工時基材膜的硬度不足而容易產生皺摺等缺陷,過高時,拉伸中的加工性變差。
塗布於基材膜上之含有聚乙烯醇系樹脂之
塗布液,較佳為使聚乙烯醇系樹脂的粉末溶解於良溶劑(例如水)而得之聚乙烯醇系樹脂溶液。塗布液可因應必要而含有可塑劑、界面活性劑等之添加劑。可塑劑可使用多元醇或該縮合物等,例如有甘油、二甘油、三甘油、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇等。添加劑的調配量,較適合為聚乙烯醇系樹脂的20重量%以下。
將塗布液塗布於基材膜之方法,可適當地選自線棒塗布法;反轉塗布及凹版塗布等之輥塗布法;模頭塗布法;缺角輪塗布法;模唇塗布法;旋轉塗布法;網版塗布法;噴泉式塗布法;浸漬法;噴霧法等一般所知的方法。將塗布液塗布於基材膜的雙面時,可使用上述方法單面單面地依序進行,亦可使用浸漬法或噴霧塗布法或其他特殊裝置等,同時塗布於基材膜的雙面。
塗布層(乾燥前的聚乙烯醇系樹脂層)的乾燥溫度及乾燥時間,可依塗布液所含有之溶劑的種類而設定。乾燥溫度例如為50~200℃,較佳為60~150℃。當溶劑含有水時,乾燥溫度較佳為80℃以上。乾燥時間例如為2~20分鐘。
聚乙烯醇系樹脂層係可僅形成於基材膜的單面或是形成於雙面。形成於雙面時,可抑制偏光性積層膜的製造時所可能產生之膜的捲曲,並且可從1片偏光性積層膜得到2片偏光板,故從偏光板的生產效率之方面來看亦有利。
積層膜中之聚乙烯醇系樹脂層的厚度,較
佳為3~60μm,尤佳為3~30μm,更佳為5~20μm。位於此範圍時,可得到雙色性色素的染色性良好且偏光性能優異,並且厚度極小之偏光膜。當聚乙烯醇系樹脂層的厚度超過60μm時,有時偏光膜的厚度超過20μm。此外,當聚乙烯醇系樹脂層的厚度未達3μm時,拉伸後變得過薄,有染色性惡化之傾向。
在塗布液的塗布之前,為了提升基材膜與聚乙烯醇系樹脂層之密合性,可至少對形成有聚乙烯醇系樹脂層之側的基材膜之表面,施予電暈處理、電漿處理、火焰(火炎)處理等。
此外,在塗布液的塗布之前,為了提升基材膜與聚乙烯醇系樹脂層之密合性,可透過底漆層或接著劑層將聚乙烯醇系樹脂層形成於基材膜上。
底漆層係可藉由將底漆層形成用塗布液塗布於基材膜的表面後,使其乾燥而形成。底漆層形成用塗布液較佳係含有可發揮對於基材膜與聚乙烯醇系樹脂層之兩者具有某種程度的強密合力之成分。底漆層形成用塗布液通常含有該樹脂成分以及溶劑。樹脂成分較佳係使用透明性、熱穩定性、拉伸性等為優異之熱塑性樹脂,例如可列舉出(甲基)丙烯酸系樹脂、聚乙烯醇系樹脂等。其中,較佳為使用可賦予良好的密合力之聚乙烯醇系樹脂。
聚乙烯醇系樹脂例如可列舉出聚乙烯醇系樹脂及其衍生物。聚乙烯醇系樹脂的衍生物係除了聚乙烯甲醛、聚乙烯縮醛等之外,可列舉出以乙烯及丙烯等之烯
烴將聚乙烯醇系樹脂予以改質者;以丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等之不飽和羧酸予以改質者;以不飽和羧酸的烷酯予以改質者;以丙烯醯胺予以改質者等。上述聚乙烯醇系樹脂之中,較佳係使用聚乙烯醇樹脂。
溶劑通常可使用可溶解樹脂成分之一般的有機溶劑或水系溶劑。列舉出溶劑的例子,例如有苯、甲苯及二甲苯等之芳香族烴;丙酮、丁酮及甲基異丁酮等之酮;乙酸乙酯及乙酸異丁酯等之酯;二氯甲烷、三氯乙烯及三氯甲烷等之氯化烴;乙醇、1-丙醇、2-丙醇及1-丁醇等之醇。惟當使用含有機溶劑之底漆層形成用塗布液來形成底漆層時,有時亦會溶解基材膜,故較佳係考量基材膜的溶解性而選擇溶劑。若亦考量對環境之影響,較佳是由以水作為溶劑之塗布液來形成底漆層。
為了提升底漆層的強度,可於底漆層形成用塗布液中添加交聯劑。交聯劑可依所使用之熱塑性樹脂的種類,從有機系、無機系等之一般所知者之中適當地選擇適宜者。交聯劑的例子,列舉出環氧系、異氰酸酯系、二醛系、金屬系之交聯劑等。
環氧系交聯劑係單液硬化型及雙液硬化型均可使用,可列舉出乙二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、甘油二或三縮水甘油醚、1,6-己二醇二縮水甘油醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚、二縮水甘油苯胺、二縮水甘油醚胺等。
異氰酸酯系交聯劑可列舉出甲苯二異氰酸
酯、氫化甲苯二異氰酸酯、三羥甲基丙烷-甲苯二異氰酸酯加成物、三苯基甲烷三異氰酸酯、亞甲雙(4-苯基甲烷)三異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、及此等之酮肟封端物或酚封端物等。
二醛系交聯劑可列舉出乙二醛、丙二醛、琥珀二醛、戊二醛、順丁烯二醛、鄰苯二甲醛等。
金屬系交聯劑例如可列舉出金屬鹽、金屬氧化物、金屬氫氧化物、有機金屬化合物。金屬鹽、金屬氧化物、金屬氫氧化物例如可列舉出鎂、鈣、鋁、鐵、鎳、鋯、鈦、矽、硼、鋅、銅、釩、鉻、錫等之具有二價以上的原子價之金屬的鹽、氧化物及氫氧化物。
所謂有機金屬化合物係於分子內具有至少1個之有機基直接鍵結於金屬原子、或是有機基透過氧原子或氮原子等而鍵結於金屬原子之結構之化合物。所謂有機基係意指至少含有碳元素之一價或多價基,例如可為烷基、烷氧基、醯基等。此外,所謂鍵結係並不僅意指共價鍵,亦可為螯合狀化合物等之以配位所形成的配位鍵。
有機金屬化合物的較佳例子,係包含有機鈦化合物、有機鋯化合物、有機鋁化合物、有機矽化合物。有機金屬化合物可僅單獨使用1種或併用2種以上。
有機鈦化合物例如可列舉出鈦酸四正丁酯、鈦酸四異丙酯、鈦酸丁酯二聚物、鈦酸四(2-乙基己基)酯及鈦酸四甲酯等之鈦原酸酯;乙醯丙酮酸鈦、四乙醯丙酮酸鈦、聚乙醯丙酮酸鈦、羥乙酸辛酯鈦、乳酸酯鈦、三
乙醇胺化鈦及乙醯乙酸乙酯鈦等之鈦螯合物類;聚羥基硬脂酸鈦等之鈦醯化物類等。
有機鋯化合物例如可列舉出正丙酸酯鋯、正丁酸酯鋯、四乙醯丙酮酸鋯、單乙醯丙酮酸鋯、雙乙醯丙酮酸鋯、乙醯丙酮酸鋯乙醯乙酸雙乙酯等。
有機鋁化合物例如可列舉出乙醯丙酮酸鋁、有機酸螯合鋁等。有機矽化合物例如可列舉出先前於有機鈦化合物及有機鋯化合物所例示之配位基鍵結於矽之化合物。
除了以上的交聯劑(低分子系交聯劑)之外,亦可使用羥甲基化三聚氰胺樹脂、聚醯胺環氧樹脂等之高分子系交聯劑。列舉出聚醯胺環氧樹脂之市售品的例子,均以商品名稱表示係有由田岡化學工業股份有限公司所販售之“Sumirez Resin(註冊商標)650”及“Sumirez Resin(註冊商標)675”等。
由聚乙烯醇系樹脂形成底漆層時,可較佳地使用聚醯胺環氧樹脂、羥甲基化三聚氰胺樹脂、二醛系交聯劑、金屬螯合化合物系交聯劑等作為交聯劑。
底漆層形成用塗布液中之樹脂成分與交聯劑之比率,相對於樹脂成分100重量份,可依樹脂成分的種類或交聯劑的種類等,從交聯劑約0.1~100重量份的範圍中適當地決定,尤佳為從約0.1~50重量份的範圍中選擇。此外,底漆層形成用塗布液較佳係使該固體成分濃度成為約1~25重量%。
底漆層的厚度,較佳為0.05~1μm,尤佳為0.1~0.4μm。較0.05μm更薄時,基材膜與聚乙烯醇系樹脂層之密合力提升的效果小,較1μm更厚時,不利於偏光板的薄膜化。
將底漆層形成用塗布液塗布於基材膜之方法,可與聚乙烯醇系樹脂層形成用塗布液之情形時相同。底漆層係被塗布於塗布有聚乙烯醇系樹脂層形成用塗布液之面(基材膜的單面或雙面)。由底漆層形成用塗布液所構成之塗布層的乾燥溫度及乾燥時間,可因應塗布液所含有之溶劑的種類來設定。乾燥溫度例如為50~200℃,較佳為60~150℃。當溶劑含有水時,乾燥溫度較佳為80℃以上。乾燥時間例如為30秒~20分鐘。
當設置底漆層時,往基材膜之塗布的順序並無特別限制,例如在將聚乙烯醇系樹脂層形成於基材膜的雙面時,可在將底漆層形成於基材膜的雙面後,於雙面形成聚乙烯醇系樹脂層,或是於基材膜之一方的面依序形成底漆層、聚乙烯醇系樹脂層後,於基材膜之另一方的面依序形成底漆層、聚乙烯醇系樹脂層。
(拉伸步驟)
本步驟係對由基材膜及聚乙烯醇系樹脂層所構成之積層膜進行拉伸處理,而得到由經拉伸之基材膜及聚乙烯醇系樹脂層所構成之拉伸膜之步驟。積層膜的拉伸倍率係可因應所期望的偏光特性而適當地選擇,較佳係相對於積層膜的原長度為超過4倍且為17倍以下,尤佳為超過4.5倍
且為8倍以下。當拉伸倍率為4倍以下時,聚乙烯醇系樹脂層未充分地配向,有時使偏光膜的偏光度無法達到充分地高。另一方面,當拉伸倍率超過17倍時,難以得到高穿刺強度。此外,拉伸時容易產生膜的斷裂,且拉伸膜的厚度薄化至所需程度以上,而有在後續步驟中的加工性及處理性降低之虞。拉伸處理通常為單軸拉伸。
拉伸處理並不限定於單段的拉伸,亦可多段地進行。此時,較佳係在染色步驟之前連續地進行多階段的拉伸處理全部,或是與染色步驟中的染色處理及/或交聯處理同時進行第二階段以後的拉伸處理。此時,於後述染色步驟中,可預先考量到拉伸而將拉伸步驟中的拉伸倍率設為超過1倍且為3.5倍以下。當如此多段地進行拉伸處理時,較佳係以拉伸處理的全段合計成為超過4.5倍的拉伸倍率之方式進行拉伸處理。
拉伸處理係除了可為在膜長度方向(膜運送方向)拉伸之縱向拉伸之外,亦可為在膜寬度方向拉伸之橫向拉伸或斜向拉伸等。縱向拉伸方式,可列舉出:使用輥進行拉伸之輥間拉伸、壓縮拉伸、使用夾頭(夾鉗)之拉伸等,橫向拉伸方式可列舉出拉幅法等。拉伸處理係濕潤式拉伸方法及乾式拉伸方法均可採用,但使用乾式拉伸方法者,從可廣範圍地選擇拉伸溫度之方面來看為較佳。
拉伸溫度係被設定在聚乙烯醇系樹脂層及基材膜全體顯示出可拉伸程度的流動性之溫度以上,較佳為基材膜的相轉移溫度(熔點或玻璃轉移溫度)的-30℃至
+30℃的範圍,尤佳為-30℃至+5℃的範圍,更佳為-25℃至+0℃的範圍。當基材膜由複數層樹脂層所構成時,相轉移溫度意指複數之樹脂層顯示之相轉移溫度中最高的相轉移溫度。
將拉伸溫度設為低於相轉移溫度的-30℃時,難以達成超過4.5倍的高倍率拉伸,或是基材膜的流動性過低,而有難以進行拉伸處理之傾向。拉伸溫度超過相轉移溫度的+30℃時,基材膜的流動性過大,而有難以拉伸之傾向。為了更容易進行超過4.5倍的高倍率拉伸,拉伸溫度較佳位於上述範圍內,更佳為120℃以上。拉伸溫度為120℃以上時,即使是超過4.5倍的高倍率拉伸,於拉伸處理亦不會伴隨困難性之故。
拉伸處理可一邊加熱積層膜一邊進行。加熱方法係有:區域加熱法(例如在藉由吹送熱風而調整至既定溫度之加熱爐等的拉伸區域內進行加熱之方法);在以輥進行拉伸時,加熱輥本身之方法;加熱器加熱法(將紅外線加熱器、鹵素加熱器、平板加熱器等設置在積層膜的上下方並以輻射熱進行加熱之方法)等。於輥間拉伸方式中,從拉伸溫度的均一性之觀點來看,較佳為區域加熱法。此時,2個軋輥對,可設置在經調溫後之拉伸區域內,亦可設置在拉伸區域外,但為了防止積層膜與軋輥之黏著,較佳係設置在拉伸區域外。
所謂拉伸溫度,於區域加熱法中,意指區域內(例如加熱爐內)的環境溫度,於加熱器加熱法中,在
爐內進行加熱時,意指爐內的環境溫度。此外,於加熱輥本身之方法時,意指輥的表面溫度。
在拉伸步驟之前,可設置將積層膜預熱之預熱處理步驟。預熱方法係可使用與拉伸處理中的加熱方法相同之方法。當拉伸處理方式為輥間拉伸時,預熱可在通過上游側的軋輥之前、通過中、及通過後的任一時機中進行。當拉伸處理方式為熱輥拉伸時,預熱較佳係在通過熱輥前之時機中進行。當拉伸處理方式為使用夾頭之拉伸時,預熱較佳係在擴展夾頭間距離之前之時機進行。預熱溫度較佳為拉伸溫度的-50℃至±0℃的範圍,尤佳為拉伸溫度的-40℃至-10℃的範圍。
此外,於拉伸步驟的拉伸處理後,可設置熱固定處理步驟。熱固定處理為在以夾鉗握持拉伸膜的端部之狀態下,一邊維持拉緊狀態一邊以結晶化溫度以上的溫度進行熱處理之處理。藉由該熱固定處理,可促進聚乙烯醇系樹脂層的結晶化。熱固定處理的溫度,較佳為拉伸溫度的-0℃~-80℃的範圍,尤佳為拉伸溫度的-0℃~-50℃的範圍。
(染色步驟)
本步驟係以雙色性色素將拉伸膜的聚乙烯醇系樹脂層染色並將此吸附配向,形成偏光膜而得到偏光性積層膜之步驟。經由本步驟,可得到在基材膜的單面或雙面積層有偏光膜之偏光性積層膜。染色步驟係可藉由將拉伸膜全體浸漬在含有雙色性色素之溶液(染色溶液)來進行。染色溶
液可使用將上述雙色性色素溶解於溶劑之溶液。染色溶液的溶劑,一般係使用水,但亦可進一步添加與水具有相溶性之有機溶劑。染色溶液中之雙色性色素的濃度,較佳為0.01~10重量%,尤佳為0.02~7重量%,更佳為0.025~5重量%。
當使用碘作為雙色性色素時,為了更進一步提升染色效率,較佳係更將碘化物添加於含有碘之染色溶液。碘化物例如可列舉出碘化鉀、碘化鋰、碘化鈉、碘化鋅、碘化鋁、碘化鉛、碘化銅、碘化鋇、碘化鈣、碘化錫、碘化鈦等。染色溶液中之碘化物的濃度,較佳為0.01~20重量%。碘化物中,較佳係添加碘化鉀。添加碘化鉀時,碘與碘化鉀之比率,以重量比計,較佳為1:5~1:100的範圍,尤佳為1:6~1:80的範圍,更佳為1:7~1:70的範圍。
拉伸膜於染色溶液中的浸漬時間,通常為15秒~15分鐘的範圍,較佳為30秒~3分鐘。此外,染色溶液的溫度,較佳為10~60℃的範圍,尤佳為20~40℃的範圍。
染色步驟中,更可對拉伸膜施予追加的拉伸處理。此時之實施樣態,可列舉出:1)在上述拉伸步驟中,以較目標更低的倍率進行拉伸處理後,在染色步驟之染色處理中,總拉伸倍率成為目標的倍率之方式進行延伸處理之樣態,或是如後述般,在染色步驟後進行交聯處理時,2)在上述拉伸步驟中,以較目標更低的倍率進行拉伸
處理後,於染色步驟的染色處理中,進行拉伸處理至總拉伸倍率未達目標的倍率之程度,接著以最終的總拉伸倍率成為目標的倍率之方式於交聯處理中進行拉伸處理之樣態等。
染色步驟係可含有在接續於染色處理後所實施之交聯處理步驟。交聯處理係可藉由將被染色後之膜浸漬在含有交聯劑之溶液(交聯溶液)中進行。交聯劑可使用以往一般所知的物質,例如可列舉出硼酸、硼砂等的硼化物、乙二醛、戊二醛等。交聯劑可僅單獨使用1種或併用2種以上。
交聯溶液具體而言可為將交聯劑溶解於溶劑之溶液。溶劑例如可使用水,亦可進一步含有與水具有相溶性之有機溶劑。交聯溶液中之交聯劑的濃度,較佳為1~20重量%的範圍,尤佳為6~15重量%的範圍。
交聯溶液可含有碘化物。藉由碘化物的添加,可使偏光膜之面內的偏光性能更達到均一化。碘化物例如可列舉出碘化鉀、碘化鋰、碘化鈉、碘化鋅、碘化鋁、碘化鉛、碘化銅、碘化鋇、碘化鈣、碘化錫、碘化鈦等。交聯溶液中之碘化物的濃度,較佳為0.05~15重量%,尤佳為0.5~8重量%。
此外,交聯溶液可含有pH調整劑等之其他成分。pH調整劑例如可添加硫酸、鹽酸、乙酸、抗壞血酸等。
被染色後之膜於交聯溶液中的浸漬時間,
通常為15秒~20分鐘,較佳為30秒~15分鐘。此外,交聯溶液的溫度較佳為10~90℃的範圍。
交聯處理亦可藉由將交聯劑調配於染色溶液中而與染色處理同時進行。此外,亦可於交聯處理中進行拉伸處理。於交聯處理中實施拉伸處理之具體樣態如上所述。
於染色步驟之後,後述之第1貼合步驟前,較佳係進行洗淨步驟及乾燥步驟。洗淨步驟通常含有水洗淨步驟。水洗淨處理係可藉由將染色處理後或交聯處理後的膜浸漬在離子交換水及蒸餾水等之純水中進行。水洗淨溫度通常為3~40℃,較佳為4~20℃的範圍。浸漬時間通常為2~300秒,較佳為3~240秒。
洗淨步驟亦可為水洗淨步驟與以碘化物溶液所進行的洗淨步驟之組合。此外,水洗淨步驟及/或以碘化物溶液所進行的洗淨處理中所使用之洗淨液,除了水之外,亦可適當地含有甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇及丙醇等之液態醇。碘化物可列舉出碘化鉀,碘化物溶液中之碘化鉀的濃度通常為0.5~10重量%。
於洗淨步驟之後所進行之乾燥步驟,可採用自然乾燥、送風乾燥、加熱乾燥等之任意的適當方法。例如於加熱乾燥時,乾燥溫度通常為20~95℃,乾燥時間通常為約1~15分鐘。
(第1貼合步驟)
本步驟係將第1保護膜貼合於偏光性積層膜的偏光膜
上,亦即偏光膜之與基材膜側為相反側的面上,而得到貼合膜之步驟。當偏光性積層膜於基材膜的雙面具有偏光膜時,通常於雙面的偏光膜上分別貼合有保護膜。此時,此等保護膜可為同種類的保護膜,以可為不同種類的保護膜。
(剝離步驟)
本步驟係從貼合第1保護膜所得之貼合膜,將基材膜剝離去除而得到單面附有保護膜之偏光板之步驟。經由此步驟,可得到於偏光膜的單面積層有第1保護膜之單面附有保護膜之偏光板。偏光性積層膜於基材膜的雙面具有偏光膜,且在將保護膜貼合於此等兩者的偏光膜時,藉由此剝離步驟,可從1片偏光性積層膜得到2片之單面附有保護膜之偏光板。
將基材膜剝離去除之方法,通常可藉由與附有黏著劑之偏光板所進行之分離膜(剝離膜)的剝離步驟相同之方法來剝離。基材膜係於第1貼合步驟後,可直接立即剝離,亦可於第1貼合步驟後,先捲取為輥狀,並於後續之步驟一邊捲出一邊剝離。
(第2貼合步驟)
本步驟係將另一方的保護膜,藉由接著劑而貼合於單面附有保護膜之偏光板的偏光膜上,亦即與在第1貼合步驟中所貼合之保護膜為相反側的面上,而得到偏光板之步驟。進行第2貼合步驟時,可於第1貼合步驟中貼合第2保護膜,此時,於本步驟中貼合第1保護膜。
(切削加工步驟)
對如上述方式所製造出之單面附保護膜之偏光板或雙面附保護膜之偏光板的端面進行切削加工。藉由切削加工,可提高尺寸精度,並且藉由裁切時的按壓來削取從偏光膜與通常積層於偏光板之分離膜(剝離膜)之間所滲出的黏著劑。切削加工的方法,只要是使用切削工具之方法即可,並無特別限定,將具體例說明於後。
在製造方法[b]中,一般於拉伸之步驟中,可藉由降低拉伸倍率以提升偏光膜之每單位膜厚的穿刺強度。
[端面的切削加工方法]
以下,係具體說明對本發明之偏光板所進行之端面的切削加工方法,但切削加工方法只要是使用切削工具之方法即可,並不限定於此等方法。
本實施形態之偏光板之端面的切削加工方法,係包含下列步驟:[a]重疊複數片方形狀的偏光板,而得到偏光板積層體之第1步驟、以及[b]沿著所得到之偏光板積層體之端面的長度方向,相對於偏光板積層體,使以旋轉軸為中心而旋轉且具有切削刃之切削工具相對地移動,藉此,對偏光板積層體的端面進行切削加工之第2步驟。以下詳細說明各步驟。
[第1步驟]
本步驟係重疊複數片方形狀的偏光板而得到偏光板積層體之步驟。所謂「方形狀」為正方形或長方形,其大小
並無特別限定。通常係裁切長條狀的偏光板而得到者。所重疊之偏光板的片數亦無特別限定,但根據本實施形態,即使為偏光板積層體具有相當的高度時,亦可在良好的精加工狀態下對各偏光板的端面進行整體加工,加工效率優異。
參考用以說明對偏光板積層體的端面進行切削加工之後述第2步驟之圖之第4圖,重疊複數片偏光板所得到之偏光板積層體W,具有4個暴露出之端面,各端面係由所重疊之各偏光板之暴露出的端面所構成。複數片偏光板係以整合此等的4邊之方式來重疊。偏光板的重疊可藉由自動或手動來進行。
[第2步驟]
本步驟為藉由切削工具對第1步驟所得之偏光板積層體的端面進行切削加工,而得到端面加工偏光板之步驟。
參考圖面,首先說明本實施形態之對偏光板積層體端面進行切削加工之第2步驟中所使用之端面加工裝置。第3圖係顯示第2步驟中所使用之端面加工裝置具有之切削工具的一例之側視圖[第3圖(a)]及前視圖[第3圖(b)],第4圖係顯示具備第3圖所示之切削工具之端面加工裝置的一例之概略立體圖。
第2步驟中所使用之端面加工裝置,例如由第4圖所示,可具備:從上下方按壓偏光板積層體W,且以於切削加工中以免偏光板積層體W本身移動之方式以及所重疊之偏光板不會偏離之方式用以固定等之支撐部
30、以及用以對偏光板積層體W的端面進行切削加工且可以旋轉軸為旋轉中心而旋轉之2個切削工具(切削旋轉體)10。
支撐部30係可具備:平板狀的基板(偏光板積層體W的移動手段)31;配置在基板31之門形的框32;配置在基板31且能夠以中心軸為中心而旋轉之旋轉台33;以及設置在框32之與旋轉台33相對向之位置,且可上下移動之缸筒(cylinder)34。偏光板積層體W係藉由旋轉台33及缸筒34並藉由夾具35而被夾持固定。
於基板31的兩側係2個切削工具10相互對向地設置。切削工具10可配合偏光板積層體W的大小而於旋轉軸方向上移動,基板31以可通過2個切削工具10彼此之間之方式移動。於切削加工時,在將偏光板積層體W固定在支撐部30,並適當地調整切削工具10之旋轉軸方向的位置後,一邊使切削工具10以此等旋轉軸為中心而旋轉,一邊以使偏光板積層體W通過相向之切削工具10彼此之間之方式使基板31移動。藉此,可沿著偏光板積層體W之端面的長度方向(平行於該長度方向),使切削工具10相對於偏光板積層體W相對地移動,並將切削工具10具有之切削刃抵接於偏光板積層體W相向之暴露出的端面,而進行削取此等端面之切削加工。
參考第3圖,切削工具10可為被固定在支撐台10a,且能夠以旋轉軸A作為軸而旋轉之旋轉體。於第3圖等中,切削工具10呈圓盤形狀,但並不限定於該形
狀。該旋轉軸A係在與被切削加工之偏光板積層體W的端面正交之方向上延伸。
切削工具10係具有垂直於旋轉軸A(因而,平行於被切削加工之偏光板積層體W的端面)之設置面S。於設置面S上係設置有由切削部1a、1b及1c所構成之第1切削部群、以及由切削部1d、1e及1f所構成之第2切削部群,各切削部具有用以削取端面之切削刃B。各切削部配置在旋轉軸A的周圍。各切削部係從設置面S朝被切削加工之偏光板積層體W的端面突出,切削刃B被配置在突出之切削部的頂面。各切削部具有之切削刃B,通常以平行於設置面S(因此,於被切削加工之偏光板積層體W的端面)而延伸存在之方式配置。
參考第3圖(b),構成第1切削部群之切削部1a、1b及1c,係在使切削工具10於該旋轉方向(第3圖(b)所示之箭頭的方向)上旋轉時,依此順序抵接於偏光板積層體W的端面,切削該端面。切削部1a、1b及1c係以愈是位於較切削工具10之旋轉方向的更下游側之切削部,從設置面S至切削刃B為止的距離(切削刃B的突出高度)愈大之方式來配置,亦即,切削部1b之切削刃B的突出高度係較切削部1a之切削刃B的突出高度更大,切削部1c之切削刃B的突出高度係較切削部1b之切削刃B的突出高度更大。關於第2切削部群亦相同,構成第2切削部群之切削部1d、1e及1f,在使切削工具10於該旋轉方向上旋轉時,依此順序抵接於偏光板積層體W的端面以
切削該端面。切削部1d、1e及1f係以愈是位於切削工具10之旋轉方向的更下游側之切削部,切削刃B的突出高度愈大之方式來配置,亦即,切削部1e之切削刃B的突出高度係較切削部1d之切削刃B的突出高度更大,切削部1f之切削刃B的突出高度係較切削部1e之切削刃B的突出高度更大。
此外,參考第3圖(b),構成第1切削部群之切削部1a、1b及1c,係以愈是位於切削工具10之旋轉方向的更下游側之切削部,從旋轉軸A至切削刃B為止的距離愈短之方式來配置,亦即,切削部1b之從旋轉軸A至切削刃B為止的距離係較切削部1a的該距離更短,切削部1c之從旋轉軸A至切削刃B為止的距離係較切削部1b的該距離更短。關於第2切削部群亦相同,構成第2切削部群之切削部1d、1e及1f,係以愈是位於切削工具10之旋轉方向的更下游側之切削部,從旋轉軸A至切削刃B為止的距離愈短之方式來配置。亦即,切削部1e之從旋轉軸A至切削刃B為止的距離係較切削部1d的該距離更短,切削部1f之從旋轉軸A至切削刃B為止的距離係較切削部1e的該距離更短。
配置在設置面S上之各切削部,較佳係在旋轉軸A的周圍以相互呈等間隔地隔開而配置。
第3圖所示之切削工具10中,各切削部群中之最後的切削部(旋轉方向之最下游側的切削部)以外之切削部1a、1b、1d、1e,為粗切削用,此等切削刃B,例
如可由多晶金剛石所構成。各切削部群中之最後的切削部1c、1f為精加工用,此等切削刃B係例如可由單晶金剛石所構成。惟,切削刃B的材質並不限定於此等。
切削工具10的大小,只要是能夠以可對所重疊之全部偏光板的端面進行整體切削加工之方式,藉由切削工具10的旋轉使切削部描繪之圓的直徑(最短直徑)與偏光板積層體W的高度相同或更長即可,並無特別限制。
參考第4圖來說明本步驟之端面的切削加工方法,首先使用如上述之端面加工裝置,經由輔助具35並藉由旋轉台33及缸筒34從上下方將偏光板積層體W予以按壓固定後,將2個切削工具10分別配置在偏光板積層體W之相向的2個端面的外側。此時,切削工具10係配置在該旋轉軸A通過偏光板積層體W的端面之位置(例如通過偏光板積層體W之厚度方向的中心之位置)。
接著,在適當地調整切削工具10之旋轉軸A方向上的位置後,一邊使2個切削工具10以此等旋轉軸A為中心而旋轉,一邊沿著偏光板積層體W之端面的長度方向(平行於該長度方向),使切削工具10相對於偏光板積層體W而相對地移動,藉此,將切削工具10的複數個切削刃B抵接於端面而進行削取該端面之切削加工。使用第3圖的端面加工裝置時,在固定切削工具10的位置之狀態下,以使偏光板積層體W通過相向之切削工具10彼此之間之方式使基板31水平移動,藉此,進行上述相對移動。此時,切削工具10的旋轉方向通常與偏光板積層體W的
旋轉方向逆向。例如於第4圖中,當使偏光板積層體W往左方向移動時,內側之切削工具100的旋轉方向係從偏光板積層體W側觀看時為順時針旋轉,面前側之切削工具100的旋轉方向係從偏光板積層體W側觀看時為逆時針旋轉。藉此,可將各偏光板的端面切削加工為良好的精加工狀態。
上述相對移動係亦可在固定偏光板積層體W的位置之狀態下,使用圖中未顯示的移動手段,使切削工具10水平移動而進行。惟,從端面加工裝置的驅動控制之觀點來看,較佳係固定切削工具10的位置,且一邊使偏光板積層體W水平移動一邊進行切削加工。
如第4圖所示之例子般,相對於1個偏光板積層體W,使用2個切削工具10以同時對偏光板積層體W之相向的2個端面進行切削加工者,從加工效率的觀點來看,極為有利。惟亦可對於1個偏光板積層體W,使用1個切削工具來進行切削加工。
於上述依據切削工具10的相對移動所進行之切削加工中,首先將位於切削工具10的最外側之切削部1a及1d抵接於偏光板積層體W的端面,並削取該端面。當進行相對移動時,接著使設置在較切削部1a及1d更內側之切削部1b及1e抵接於偏光板積層體W。由於切削部1b及1e係切削刃B的突出高度較切削部1a及1d更大,所以將藉由切削部1a及1d所切削之端面更深地切削。如此,切削部1a、1b、1d及1e徐緩地將偏光板積層體W的
端面更深地切削。最後,設置在較切削部1b及1e更內側且切削刃B的突出高度較切削部1b及1e更大之切削部1c及1f為切削偏光板積層體W的端面,而進行切削加工。上述相對移動通常係從偏光板積層體W之2個端面的一端進行至另一端,藉此可對2個端面的全面進行切削加工。
在結束相向之2個端面的切削加工後,藉由旋轉台33將偏光板積層體W旋轉90度,接著,與上述相同方式,對剩餘的2個端面進行端面加工。
在上述中,係表示使用可以旋轉軸A為軸而旋轉之旋轉體作為切削工具10之情形,但亦可使用能夠以偏光板積層體W的積層方向為軸而旋轉之圓柱狀旋轉體作為切削工具。於圓柱狀旋轉體的側面,沿著旋轉軸方向而配設有複數個切削刃,圓柱狀旋轉體一邊旋轉一邊以該側面與偏光板積層體W接觸而切削偏光板的端面。
[顯示裝置]
藉由本發明所製造之偏光板,可使用在各種顯示裝置。所謂顯示裝置為具有顯示元件之裝置,包含發光元件或發光裝置作為發光源。顯示裝置例如可列舉出:液晶顯示裝置、有機電激發光(EL:Electroluminescence)顯示裝置、無機電激發光(EL)顯示裝置、電子發射顯示裝置(例如場發射顯示裝置(FED:Field Emission Display)、表面電場發射顯示裝置(SED)、電子紙(使用電子印墨或電泳元件之顯示裝置)、電漿顯示裝置、投射型顯示裝置(例如光柵式光閥(GLV:Grating Light Valve)顯示裝置、具有數位微型
反射鏡元件(DMD:Digital Micromirror Device)之顯示裝置)及壓電陶瓷顯示器等。液晶顯示裝置係亦包含穿透型液晶顯示裝置、半穿透型液晶顯示裝置、反射型液晶顯示裝置、直視型液晶顯示裝置及投射型顯示裝置等之中的任一種。此等顯示裝置係可為顯示二維圖像之顯示裝置或是顯示三維圖像之立體顯示裝置。顯示裝置中,偏光板通常藉由接著劑層或黏著劑層而積層於液晶單元。
以下,係顯示實施例而更具體說明本發明,但本發明並不限定於此等例子。例中,電暈處理係藉由以下方法進行。
〈電暈處理〉
電暈處理係藉由春日電機股份有限公司製的電暈放電裝置來進行。具體而言,係使用:電暈表面處理框“STR-1764”、高頻電源“CT-0212”、高壓變壓器“CT-T02W”。
[實施例1]
(1)樹脂層形成步驟
使用厚度90μm之未拉伸的聚丙烯(PP)膜(熔點:163℃)作為基材膜,對該表面施予電暈處理,於電暈處理面形成底漆層。底漆層係將聚乙烯醇粉末(日本合成化學工業股份有限公司製、平均聚合度1100、皂化度99.5莫耳%、商品名稱“Z-200”)溶解於95℃的熱水,調製出濃度3重量%的水溶液,並對於聚乙烯醇粉末6重量份調配5重量份
之交聯劑[田岡化學工業股份有限公司製、商品名稱“Sumirez Resin(註冊商標)650”]而成之混合水溶液所形成。
接著,將聚乙烯醇粉末[Kuraray股份有限公司製的商品名稱“PVA124”、平均聚合度2400、皂化度98.0~99.0莫耳%]溶解於95度的熱水中,調製出濃度8重量%的聚乙烯醇水溶液。使用唇板塗布機,將所得之水溶液塗布於上述底漆層之上,於80℃乾燥20分鐘,而製作由基材膜、底漆層、樹脂層所構成之三層的積層膜。
(2)拉伸步驟
使用浮動的縱向單軸拉伸裝置,於160℃對上述積層膜實施4.6倍的自由端單軸拉伸,而得到拉伸膜。
(3)染色步驟
然後,將拉伸膜浸漬在30℃之碘及碘化鉀的混合水溶液之染色溶液約180秒以進行染色後,以10℃的純水沖洗多餘的碘液。接著浸漬在78℃的硼酸水溶液之交聯溶液1為120秒,然後浸漬在含有硼酸及碘化鉀之70℃的交聯溶液2為60秒。然後以10℃的純水洗淨10秒,最後於40℃乾燥300秒。藉由以上步驟,從樹脂層來形成偏光膜,而得到偏光性積層膜。各溶液的調配比率如下。
〈染色溶液〉
水:100重量份
碘:0.6重量份
碘化鉀:10重量份
〈交聯溶液1〉
水:100重量份
硼酸:9.5重量份
〈交聯溶液2〉
水:100重量份
硼酸:5.0重量份
碘化鉀:6重量份。
(4)第1貼合步驟
準備厚度23μm的環狀聚烯烴系樹脂膜[Zeon Japan股份有限公司製的商品名稱“ZF14-023”]作為第1保護膜,對貼合面施予電暈處理。藉由微凹版塗布機,將紫外線硬化性接著劑塗布於第1保護膜的電暈處理面,並貼合於上述(3)所製作之偏光性積層膜的偏光膜之與基材膜為相反側的面上。然後,使用安裝有Fusion UV Systems公司製的紫外線燈“D Bulb”之附輸送帶紫外線照射裝置,並以累積光量成為250mJ/cm2之方式,從保護膜側照射紫外線以使紫外線硬化型接著劑硬化。藉由以上,得到基材膜/底漆層/偏光膜/紫外線硬化型接著劑層/第1保護膜所構成之5層的膜。硬化後之接著劑層的厚度為1.0μm。
上述紫外線硬化型接著劑係混合以下之各成分,並進行脫泡而調製者。光陽離子聚合起始劑係使用以50%碳酸丙烯酯溶液的形式所取得者。以上所示之調配量(2.25份)為固體成分量。
(5)剝離步驟及第2貼合步驟
從上述(4)所製作之5層構造的膜剝離去除基材膜,而得到單面附保護膜之偏光板。可容易地剝離基材膜。接著使用與上述(4)所用者為相同之保護膜作為第2保護膜,並使用微凹版塗布機將相同的紫外線硬化型接著劑塗布於該電暈處理面,然後將此貼合於上述單面附保護膜之偏光板的底漆層面。接著從第2保護膜側,以與上述(4)相同的條件照射紫外線而使接著劑層硬化而得到雙面附保護膜之偏光板。硬化後之接著劑層的厚度為1.0μm。
(6)端面加工步驟
將上述(5)所得之雙面附保護膜之偏光板裁切為100mm×60mm的大小,並將裁切後之雙面附保護膜之偏光板100片4邊對齊並積層,而得到偏光板積層體W。接著使用:除了第1切削部群及第2切削部群分別具有5個切削部之外,其他使用與第3圖、第4圖所示之端面加工裝置相同的端面加工裝置,將偏光板積層體W固定在端面加工裝置後,對4個端面全部進行切削加工。4個端面的切削加工條件均設為相同。
在各切削部群中,5個切削部係以愈是位於
切削工具10之旋轉方向的更下游側之切削部,切削刃B的突出高度愈大之方式來配置。此外,5個切削部係以愈是位於切削工具10之旋轉方向的更下游側之切削部,從旋轉軸A至切削刃B為止的距離愈短之方式來配置。構成第1切削部群及第2切削部群之各切削部,係在旋轉軸A的周圍,以相互呈等間隔分離而配置,在隔著旋轉軸A而相對向之位置上,係配置切削刃B的突出高度及從旋轉軸A至切削刃B為止的距離為相同之2個切削部。
具體而言,一邊以此等旋轉軸A為中心而使切削工具10旋轉,一邊在固定切削工具10的位置之狀態下使偏光板積層體W水平移動,藉此,在平行於偏光板積層體W之端面的長度方向上,使切削工具10相對於偏光板積層體W相對地移動,將各切削部的切削刃B抵接於相向之2個端面,而進行同時削取此等端面之切削加工。參考第4圖,使偏光板積層體W往左方向移動,並使內側之切削工具10的旋轉方向,從偏光板積層體W側觀看時設為順時針旋轉。上述相對移動係從端面的一端進行至另一端。藉由該1次的相對移動,而藉由切削刃B的突出高度相異之5種切削部來進行5階段的切削加工。
接著,藉由旋轉台33使偏光板積層體W旋轉90度後,與上述相同,亦對剩餘的2個端面同時進行端面加工。
[實施例2]
將上述(2)之拉伸步驟中的拉伸倍率變更為5.2倍,並
將上述(3)之染色步驟的乾燥條件,變更為於50℃乾燥150秒後,於65℃乾燥150秒,除此之外,其他與實施例1相同而製作雙面附保護膜之偏光板。
[實施例3]
使用25μm的TAC膜(Konica Minolta Advanced Layers股份有限公司製的商品名稱"Konica Minolta TAC Film KC2UA(25μm)")作為上述(4)及(5)的第1保護膜及第2保護膜,除此之外,其他與實施例1相同而製作雙面附保護膜之偏光板。
[比較例1]
將上述(2)之拉伸步驟中的拉伸倍率變更為5.2倍,除此之外,其他與實施例1相同而製作雙面附保護膜之偏光板。
[比較例2]
將上述(2)之拉伸步驟中的拉伸倍率變更為5.4倍,除此之外,其他與實施例1相同而製作雙面附保護膜之偏光板。
〈偏光膜之每單位膜厚的穿刺強度測定〉
在實施例1及比較例1、2中,從上述(3)的染色步驟後所得之偏光板積層膜剝離偏光膜,並裁切為長100mm×寬30mm的小片,作為穿刺試驗用的樣本。穿刺試驗係使用安裝有前端徑1mm 、0.5R的針之島津製作所製的小型桌上機“EZ Test”,於溫度23±3℃的環境下,以穿刺速度0.33cm/秒的測定條件下進行穿刺。穿刺試驗中所測定之穿
刺強度,係對試驗用樣本12片進行穿刺試驗,並設為該平均值。藉由接觸式膜厚計[Nikon股份有限公司製的商品名稱“DIGIMICRO MH-15M”]來測定偏光膜的厚度。並求取每單位膜厚的穿刺強度。將該結果顯示於第1表中之「偏光膜的厚度」及「穿刺強度」的欄。
〈端面的切削加工性〉
在實施例1及比較例1、2之上述(6)的端面加工步驟中,以目視來確認是否產生偏光膜的剝落龜裂。將該結果顯示於第1表中之「有無產生剝落龜裂」的欄。
2‧‧‧單面附保護膜之偏光板
5‧‧‧偏光膜
6‧‧‧第1接著劑層
7‧‧‧第1保護膜
Claims (3)
- 一種偏光板,其係於偏光膜的至少單面上具備保護膜,其中,於溫度23±3℃的環境下,在穿刺速度0.33cm/秒的測定條件下,前述偏光膜之每單位膜厚的穿刺強度為5.8gf/μm以上,前述偏光膜的厚度為10μm以下,前述偏光板的端面經切削加工。
- 如申請專利範圍第1項所述之偏光板,其中前述偏光板於前述偏光膜的雙面具備前述保護膜。
- 如申請專利範圍第1項所述之偏光板,其中前述偏光板與前述保護膜透過活性能射線硬化性接著劑而貼合。
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